JPH0614782B2 - 渦電流式減速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両に減速制動を与えるリターダとしての渦
電流式減速装置に係り、特に、ロータに渦電流を発生さ
せる永久磁石をケースによって密閉し、ケース内の永久
磁石をケース外の水分やダストから保護すると共に、発
熱するロータからこの永久磁石への熱影響を低減する渦
電流式減速装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、長い坂道の投降時等において、車両に生じる加
速を阻止すべく車両に安定した連続的な減速制動をあた
え、メインブレーキであるフットブレーキの焼損を防止
する減速制動装置（リターダ）として渦電流式減速装置
が知られている。

この渦電流式減速装置は、車輪の回転と連動するプロペ
ラシャフト等の回転軸に取り付けられたロータと、この
ロータに近接させて車体フレーム等の固定側に取り付け
られた電磁石や永久磁石等の磁力源とからなっており、
固定側の磁力源と回転側のロータとの相対速度差によっ
てロータにその回転に制動を与える渦電流を生じさせ、
車両に減速制動を与えるものである。

このような渦電流式減速装置を小型化・軽量化するため
には、上記磁力源に強力な磁力を有するコンパクトな永
久磁石を採用することが得策である。

第６図に先に開発された磁力源に永久磁石を用いた渦電
流式減速装置ａを示す。

図示するように、回転軸ｂの片側端部に有底円筒状のい
わゆるドラム形状のロータｃが嵌着されており、このド
ラムの内側に位置させて固定側である図示されない車体
フレームに支持された永久磁石ｄが上記ロータｃに全面
対向する位置から全面離脱する位置まで進退自在に設け
られている。

上記ロータｃは導体でかつ磁性体である例えばＦｅ材等
から成形されている。

上記永久磁石ｄは、強力な磁力を発揮すべくネオジム等
の希土類から成形されており、ドラム形状のロータｃの
内側に臨んで隣接する磁石の極性が互いに逆向きになる
ようにＳ極，Ｎ極が交互に支持リング上ｅに周設されて
いる。この支持リングｅをモータｆによって回転軸ｂの
軸方向に移動させ永久磁石ｄを上記ロータｃに全面対向
させると、極性の異なる隣接する永久磁石ｄとロータｃ
との間にＳ極とＮ極とを結ぶ磁気回路が構成され、回転
するロータｃと固定側である永久磁石ｄとの相対速度差
によって、ロータｃにその回転に制動を与える渦電流が
生じ、回転軸ｂの減速制動が達成される。また、永久磁
石ｄをロータｃから全面離脱させるとこの減速制動は解
除されることになる。

また、上記ロータｃのドラム形状を形成する円筒部の延
長上に、第６図に示すように、ロータｃと同内径に成形
された円筒部材ｇが設けられている。この円筒部材ｇ
は、ロータｃとは切り離されて固定側である車体フレー
ムに取付金具ｈによって支持されており、上記ドラム形
状のロータｃと共に永久磁石ｄのケーシングｉを構成す
るものである。

［発明が解決しようとする課題］ このような永久磁石ｄを磁力源とした渦電流式減速装置
ａにあっては、永久磁石ｄの劣化・減磁を防止するた
め、上記永久磁石ｄを劣化原因となる水分，ダスト，熱
等から防護する必要がある。

一方、第６図に示す先に開発された渦電流式減速装置ａ
にあっては、永久磁石ｄを区画するケーシングｉが、回
転軸ｂに取り付けられたドラム形状のロータｃと固定側
である車体フレームに取り付けられた円筒部材ｇとから
形成されており、これらロータｃと円筒部材ｇとが摺接
するわずかな隙間ｊを通ってケーシングｉ外部の水分や
ダストがケーシングｉ内部に進入し、ケーシングｉ内の
永久磁石ｄを劣化させる可能性がある。

また、回転軸ｂに減速制動を与えるべく永久磁石ｄをロ
ータｃに全面対向させた際、上記永久磁石ｄは、渦電流
が生じ発熱するロータｃの熱影響を直接受けることにな
り、熱劣化することも考えられる。

このような、水分，ダスト，熱等に起因する永久磁石ｄ
の劣化は、この永久磁石ｄを磁気特性に優れるネオジム
等の希土類によって成形すると、その材質による特性に
よって一層顕著に劣化し、深刻な問題となっていた。

以上の問題点を鑑みて創案された本発明の目的は、ロー
タに渦電流を生じさせる磁力源に永久磁石を用いた渦電
流式減速装置において、水分、ダスト，熱等に起因する
永久磁石の磁気特性の劣化を未然に防止する渦電流式減
速装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、機関の回転軸に取
り付けられたロータと、該ロータに近接することにより
上記回転軸に制動を与えると共に、離間することにより
制動を解除する永久磁石と、該永久磁石を上記近傍位置
から離間位置への移動を許容して密閉するケースとから
構成されている。

［作用］ 上記構成によれば、上記永久磁石は、ロータに対して制
動力を与える近傍位置からその制動を解除する離間位置
までの移動を許容しつつ、ケースによって密閉されてい
るので、ケース外部の水分やダストがケース内部に進入
することはない。

すなわち、ケース内の永久磁石は、ケース外部の水分や
ダストから完全にシールドされた状態となり、これら水
分やダストに起因する永久磁石の劣化は未然に防止され
ることになる。

また、回転軸に減速制動を与えるべく永久磁石をロータ
に近接させた際、渦電流によって発熱したロータが永久
磁石に与える熱影響は、ロータと永久磁石との間に位置
する上記ケースによって緩衝され、永久磁石の熱劣化を
抑制する。

［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。

第１図に示すように、自動車のトランスミッションの出
力軸１に、軸１の径方向外方に延出させてフランジ部２
が形成されており、このフランジ部２にパーキングブレ
ーキ用のブレーキドラム３と渦電流式減速装置のロータ
４とが取付ボルト５によって共締めされている。

上記ロータ４は、導体でかつ磁性体の材料から有底円筒
状にいわゆるドラム形状に形成されており、ドラム形状
のロータ４の内側に位置させて、図示されないミッショ
ンケースによって支持された永久磁石６がドラムの軸方
向にスライド自在に、換言すると、ロータ４に対して近
接離間移動自在に設けられている。また、ドラムの外側
には冷却フィン７が設けられている。

この永久磁石６は、強力な磁力を発揮すべく、ネオジム
等の希土類から軽量・コンパクトに成形されており、ド
ラム形状のロータ４内周面に臨んでＳ極，Ｎ極が交互に
なるように所定の間隔を隔てて偶数個（８個〜１２個程
度）支持リング８上に周設されている。

上記永久磁石６及びこれが周設された支持リング８は、
永久磁石６のロータ４に対する近接離間移動を許容する
ケース９によって密閉されている。このケース９は、上
記ドラム形状のロータ４の内周側に位置させて、ロータ
４と所定間隔を保って設けられており、上記永久磁石６
をロータ４に対して近接離間移動させるためのアクチュ
エータ１０が付設されている。

第１図に示すように、このアクチュエータ１０は、円筒
形状のシリンダ１１と、このシリンダ１１内に摺動自在
に収容されるピストン１２と、このピストン１２と上記
永久磁石６が周設された支持リング８とを接続する棒状
のプッシュロッド１３とからなるいわゆるエアシリンダ
構造になっており、シリンダ１１内に高圧空気を注入・
注出することによってピストン１２を作動させ、プッシ
ュロッド１３を介して永久磁石６をロータ４に対して近
接離間移動させるものである。

また、これら永久磁石６及び支持リング８を密閉収容す
る上記ケース９の材質は、ケース９の部位に応じて透磁
率の大きな強磁性体と透磁率の小さな非磁性体とによっ
て成形されている。

すなわち、このケース９は、上記永久磁石６を第１図に
実線で示すようにロータ４に対して近傍移動させた際、
永久磁石６がロータ４に臨む部分（ポールピース１４部
分）底カーボンの純鉄に近い材料例えばフェライト等の
強磁性体によって成形されていると共に、それ以外の部
分１５がアルミニウム等の非磁性体によって成形されて
いる。また、このケース９は、上記永久磁石６を第１図
に破線で示すようにロータ４から離間移動させた際、永
久磁石６を取り囲む部分１６が上記ポールピース１４部
分と同様に低カーボンの純鉄に近い材料例えばフェライ
ト等の強磁性体によって成形されている。

このケース９の部分斜視図を第２図に示す。図示するよ
うに、このケース９は、斜線で示した強磁性体からなる
部分とドッドで示した非磁性体からなる部分とにより構
成されている。この強磁性体からなる部分のうち、上記
永久磁石６をロータ４に対して近接移動させた際、永久
磁石６がロータ４に臨む部分となる上記ポールピース１
４部分は、所定間隔を隔てて周設された永久磁石６と対
になるべく、永久磁石６の間隔に応じて、周方向に断続
的に設けられることになる。一方、上記永久磁石６をロ
ータ４に対して離間移動させた際、永久磁石６を取り囲
む部分１６は、その周方向全周に亘って連続的に強磁性
体によって成形されている。

上記ケース９を形成するこれら強磁性体部分と非強磁性
体部分とは、これらを締結するビスや嵌め合い嵌合等に
より、互いに密着結合されており、ケース９外部の水分
やダストがケース９内部に侵入することはない。

以上の構成からなる渦電流式減速装置の全体図を第３図
に示す。

図示するように、トランスミッションケース１７後部の
出力軸１に第１図に示す渦電流式減速装置用のロータ４
及びパーキングブレーキ用のブレーキドラム３が取り付
けられ、上記ミッションケース１７自体に永久磁石６を
ロータ４に対して近接離間移動自在となるように密閉し
たケース９が取付金具１８を介して取り付けられてい
る。上記パーキングブレーキ用のブレーキドラム３の内
側にはブレーキシュー１９が設けられ、いわゆるドラム
ブレーキ構造になっている。

この渦電流式減速装置を作動させ、車両に対して減速制
動を与える場合、第３図に実線で示すように、永久磁石
６が周設された支持リング８をアクチュエータ１０によ
ってロータ４に近接移動させ、永久磁石６をポールピー
ス１４に全面対向させる。すると、上記永久磁石６はロ
ータ４に臨む極性がＳ極，Ｎ極交互に配設され、ポール
ピース１４，ロータ４，支持リング８が強磁性体によっ
て成形されているので、第４図に示すように、固定側で
ある極性の異なる隣接する永久磁石６と回転側であるロ
ータ４との間にＳ極とＮ極とを結ぶ磁気回路が構成さ
れ、ロータ４内周面にロータ４の回転に制動力を与える
渦電流が流れ、ロータ４の締結された出力軸１に制動力
が加わり、車両の減速制動が達成される。この際、上記
ロータ４は、エネルギ損となる渦電流が流れることによ
って発熱することになる。

この遠足制動を解除する場合、第３図に破線で示すよう
に、永久磁石６が周設された支持リング８をアクチュエ
ータ１０によってロータ４から離間移動させ、永久磁石
６をケース９の部分１６内に収容する。すると、第５図
に示すように、固定側である極性の異なる隣接する永久
磁石６と同様に固定側である強磁性体によって成形され
たケース９の部分１６との間にＳ極とＮ極とを結ぶ磁気
回路が構成され、回転側であるロータ４へ永久磁石６の
磁気が漏れることはない。よって、ロータ４に渦電流が
発生することはなく、車両の減速制動が解除される。

以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。

第１図に示すように、トランスミッションの出力軸１に
減速制動を与えたりこの減速制動を解除したりするため
に、この軸１に取り付けられたロータ４に対して近接離
間移動する永久磁石６を、近接位置から離間位置までの
移動を許容しつつケース９によって密閉したので、ケー
ス９外部の水分やダストがケース９内部に侵入すること
はない。

すなわち、ケース９内の永久磁石６は、強力な磁力を発
揮すべく水分やダストによって劣化しやすいネオジム等
の希土類から成形されているが、ケース９外部の水分や
ダストから完全にシールドされた状態となっているの
で、これら水分やダストに起因する永久磁石６の劣化・
減磁は未然に防止されることになる。

また、出力軸１に減速制動を与えるべく永久磁石６をロ
ータ４に近接させた際、渦電流によって発熱したロータ
４が永久磁石６に与える熱影響は、ロータ４と永久磁石
６との間に位置する上記ケース９によって緩衝される。

さらに、発熱する回転側のロータ４と固定側の上記ケー
ス９とは、所定の間隔を保って設けられているので、こ
の間隔が空気断熱層を形成し、上記永久磁石６への熱影
響は一層低減されることになる。

よって、ケース９内の永久磁石６は、熱的にもシールド
された状態となり、熱い弱いネオジム等の希土類から成
形されたこの永久磁石６の熱劣化を抑制することにな
る。

従って、上記構成の渦電流式減速装置は、その磁力源で
ある永久磁石６を水分，ダスト，熱等からシールドされ
た状態にすることができ、これらに起因する永久磁石６
の磁気特性の劣化を未然に防止し、装置に耐久性，信頼
性を向上させることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば次の如き優れた効果
が発揮できる。

(1)水分，ダスト，熱等に起因する永久磁石の磁気特性
の劣化を防止することができ、装置の耐久性・信頼性を
向上させることができる。

(2)簡単な構造で優れた効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す渦電流式減速装置の部
分側断面図、第２図は第１図に示すケースの部分斜視
図、第３図は第１図に示す渦電流式減速装置の全体を示
す側断面図、第４図は第３図のIV−IV線断面図、第５図
は第３図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は先に開発された渦
電流式減速装置を示す側断面図である。 図中、１は回転軸である出力軸、４はロータ６は永久磁
石、９はケースである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の回転軸に取り付けられたロータと、
   該ロータに近接することにより上記回転軸に制動を与え
   ると共に、離間することにより制動を解除する永久磁石
   と、該永久磁石を上記近接位置から離間位置への移動を
   許容して密閉するケースとを備えたことを特徴とする渦
   電流式減速装置。